锂电池储能技术未来的发展会朝哪个方向?
来源:宝鄂实业
2019-10-14 19:21
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储能技术的发展从来不是一种特定的技术,所以下一代也是一样的。从规模上看,生产线的替代、材料价格的波动和国家的意愿(毕竟与产业扶持和补贴有关)都是关键因素。即使在现阶段,锂离子电池也只是3C和汽车领域应用最广泛的能量转换设备(正如我们经常看到和使用的那样)。在未来,将有许多潜在的方式来储存能源。各种储能环境的限制将导致特定的储能装置。据我所知,从更换锂离子电池的角度来看,我个人的理解是,下一代电池仍在朝着更高的能量密度系统有序发展。现在我们可以看到,Si/C复合负极(正极材料不太清楚,但大部分高压材料结构仍不稳定),全固态锂离子电池的产业化进程几乎被丹尼尔斯垄断(个人认为,我认为这是锂金属电池应用的关键。下一代和下一代锂硫电池、金属空气燃料电池(Al-O 2、Zn-O 2、Li-O 2等)只是谨慎乐观,至少在现阶段如此。当然,前两个正在产业化进程中,后两个正在实验室阶段。同时,竞争产品还有燃料电池(丰田最近为电动汽车生产)、超级电容器(固定轨道交通系统和瞬时动力系统,即所谓的快速充电和快速释放)。说到超级电容器,我想再多说几句。许多人想用增压器代替锂电池。然而,储能机制决定了单位质量或体积的能量密度很难超过锂电池。还有一些我不太了解的能源系统,比如机械飞轮、核电池和无线充电。在技术爆炸和无限充电快速发展的情况下,我认为上述考虑并不是问题。
电动飞机可能是航空业的未来。理论上,它们将比我们现在的飞机更安静、更便宜、更清洁。一次充电1000公里(620英里)的电动飞机如今可用于驾驶一半的商用飞机,使全球航空碳排放量减少约15%。电动汽车也是如此。电动汽车不仅仅是同类污染喷涌产品的清洁版。从根本上说,这是一款更好的汽车:它的发动机噪音小,对驾驶员的决定反应快。为电动汽车充电的费用远低于支付等量汽油的费用。电动汽车可以用少量的运动部件来制造,这就降低了维修成本。为什么电动汽车还没有普及呢?这是因为电池成本高,使得电动汽车的前期成本远高于类似的燃油动力汽车。此外,除非你开很多车,否则汽油的节省不会总是抵消前期成本的增加。简而言之,电动汽车仍然不经济。同样,目前的电池也不能储存足够的能量来为客机提供重量或体积的动力。在电池技术成为现实之前,我们还需要取得根本性的突破。电池供电的便携式设备改变了我们的生活。然而,如果一个更安全、更坚固、更节能的电池能以低廉的价格生产出来,电池就更有可能被破坏。物理学的任何定律都不能排除它们的存在。然而,尽管自1799年发明第一块电池以来,科学家们已经进行了两个多世纪的深入研究,但他们仍然不能完全理解这些设备内部发生的事情的基本原理。我们所知道的是,为了让电池再次真正改变我们的生活,基本上有三个问题需要解决:电力、能源和安全。没有适合所有锂离子电池的尺寸。每个电池有两个电极:一个阴极和一个阳极。大多数锂离子电池的阳极是由石墨制成的,但阴极是由各种材料制成的,这取决于电池的用途。下面,您可以看到不同的阴极材料如何以六种方式改变电池类型的性能。